Doktorlar, ithal ürünlerin 1/10 fiyatına diz protezi yapılmasını desteklemek için 'vizör' araştırıyor

VinUni Üniversitesi'nden bir grup doktor ve mühendis tarafından geliştirilen cihaz, dünyadaki benzer ürünlerle karşılaştırıldığında sadece 10'da 1 maliyetle, diz protezi ameliyatında kesin sonuçlar alınmasına yardımcı olan bir teleskop niteliğinde.

VinUni Üniversitesi Tıpta 3B Teknoloji Araştırma Merkezi olan VinUni 3B Laboratuvar grubundaki Dr. Pham Trung Hieu ve meslektaşları, eklem replasmanı ameliyatının pozisyonunu %98'e varan doğrulukla yönlendirebilen kişiselleştirilmiş bir cerrahi navigasyon cihazı (PSI) geliştirmeyi başardılar. Araştırma, VnExpress tarafından düzenlenen 2023 Bilim Girişimi'nde ikincilik ödülünü kazandı.

Cihaz, cerrahların ameliyat sırasında kemik kesimlerini programlama planına göre gerçekleştirmelerine yardımcı olarak, hastalar için ameliyatın etkinliğini ve güvenliğini en üst düzeye çıkarmak amacıyla yapay eklem yerleştirme doğruluğunu artırmaya yardımcı olur. Vietnam'da, eklem replasmanı cerrahisinde PSI uygulamasına ilişkin hiçbir araştırma yapılmamıştır.

BSCK II Pham Trung Hieu, diz protezi için cerrahi navigasyon cihazı olan ürünüyle ikincilik ödülüne layık görüldü. Fotoğraf: Giang Huy — BSCK II Pham Trung Hieu, diz protezi için cerrahi navigasyon cihazı olan ürünüyle ikincilik ödülüne layık görüldü. Fotoğraf: *Giang Huy*

Dr. Hieu, hasarlı kemik ve eklem yapılarının tedavisi ve yeniden yapılandırılması için yapılan ameliyatlarda, kemik ve eklem sisteminin 3 boyutlu uzayda karmaşık bir dinamik denge sistemi olması nedeniyle yüksek hassasiyetli navigasyon yardımcılarının desteğine ihtiyaç duyulduğunu söyledi. Yapay eklemin yanlış bir optimum pozisyona yerleştirilmesi, vücudun hareket ekseninde değişikliklere yol açarak ameliyat sonrası hareketliliği etkileyebileceği gibi, uzun süreli ağrıya veya yapay eklemin vücuttaki ömrünün kısalmasına da neden olabilir.

Yapay eklemler ve bunlara eşlik eden kılavuz cihazlar şu anda ithal edilmekte ve Avrupa ve Amerika vücut yapısına uyacak şekilde tasarlanmaktadır. Vietnam kemik yapısı ile bu aletler arasındaki uyumsuzluk, implantların hassas yerleşimini etkileyerek tedavinin etkinliğini azaltabilir ve hatta cerrah deneyimli değilse komplikasyonlara yol açabilir.

Robot veya Navigasyon gibi diğer konumlandırma sistemleri kullanıldığında, bu genellikle çok karmaşıktır, ameliyat süresini uzatır ve son derece pahalı yatırım maliyetleri gerektirir, Vietnam'daki nüfusun çoğunluğunun koşullarına pek uygun değildir.

Dr. Hieu, "Ekip, hastanın dokusuyla güvenli bir şekilde temas edebilen, biyouyumlu 3 boyutlu malzemelerle basılmış, kişiselleştirilmiş bir cerrahi rehberlik cihazı fikrini geliştirdi. Bu sayede, mevcut cihazlara kıyasla doğruluk ve güvenlik elde edildi ve üretim maliyeti daha düşük oldu" dedi.

Total diz protezi cerrahisinde kişiselleştirilmiş cerrahi rehberlik cihazı. Fotoğraf: VinUni Üniversitesi, Tıpta 3B Teknoloji Merkezi. — Total diz protezi cerrahisinde kişiselleştirilmiş cerrahi rehberlik cihazı. Fotoğraf: *VinUni Üniversitesi, Tıpta 3B Teknoloji Merkezi.*

Araştırma ekibi, nihai PSI ürününü oluşturmadan önce optimum tasarımları hesaplamak ve yüzlerce prototipi test etmek için bir yıldan fazla zaman harcadı. Bu tasarımlar, BT veya MRI taramalarından taranan kemik yapısı verilerine dayanarak yapıldı ve her hastanın doğru kemik pozisyonlarına uyacak şekilde kalıplandı.

Bu cihaz sayesinde cerrahın, ameliyat edilecek bölgeyi net bir şekilde ortaya çıkarması ve her kemik diliminin konumunu doğru bir şekilde belirlemek için yaklaşık 2-3 küçük 3D yazıcı kullanması yeterli oluyor. Daha önce cerrahın, uzuvdaki diğer işaret noktaları aracılığıyla dolaylı ve karmaşık bir şekilde konum belirlemeye yardımcı olmak için yaklaşık 30 mekanik alet kullanması gerekiyordu.

Ekip, bu çalışmada ayrıca hastanın kendi diz eklemlerinin modellerini basmak için 3 boyutlu baskı teknolojisini kullandı. Basılan anatomik modeller, cerrahi yönlendirme cihazlarını kullanan cerrahların resmi ameliyat öncesi simülasyonlar gerçekleştirmelerine yardımcı olmanın yanı sıra, eklem replasmanı hakkında bilgi edinmeye başlayan genç doktorların eğitimine de katkı sağlıyor.

Böylece doktorlar her vaka için iki kez ameliyat gerçekleştirir. Ameliyattan önce, kılavuz bir cihazla birleştirilmiş anatomik bir model üzerinde çalışırlar ve ardından tasarlanan PSI kesme tepsisiyle hasta üzerinde gerçek ameliyatı gerçekleştirirler.

Bilginin alınmasından bitmiş kesim kalıbının tamamlanmasına kadar geçen tüm süreç ortalama sadece 3 gün (en erken 2 gün) sürmekte olup, dünyadaki benzer ürünlerle karşılaştırıldığında maliyeti sadece 10'da 1'dir.

Ekip, Vinmec sağlık sisteminde kişiselleştirilmiş cerrahi kılavuz cihazları için 3 boyutlu baskı teknolojisini kullanarak yaklaşık 50 total diz protezi, 40 kalça protezi ve yüzlerce eklem protezi ve kemik hizalama işlemini başarıyla gerçekleştirdi. Bu teknoloji ayrıca, yarık damaklı çocuklar için burun kalıpları, karmaşık kardiyovasküler hastalıklar için girişimsel stentlerin kişiselleştirilmesine yardımcı olan anatomik modeller veya kafatası kemiği kusurları için 3 boyutlu titanyum yama kalıpları oluşturmak için de kullanılıyor.

VinUni Üniversitesi Tıp Fakültesi 3D Teknoloji Araştırma Merkezi'nden bir grup doktor ve mühendis. Fotoğraf: NVCC — VinUni Üniversitesi Tıp Fakültesi 3D Teknoloji Araştırma Merkezi'nden bir grup doktor ve mühendis. Fotoğraf: *NVCC*

Vinmec Sağlık Sistemi Ortopedik Travma ve Spor Hekimliği Merkezi Direktörü Profesör Doktor Tran Trung Dung, VnExpress ile yaptığı paylaşımda, tıpta kişiselleştirilmiş tedavinin dünya çapında bir trend olduğunu ve cerrahi kılavuz cihazlarının geliştirilmesinin cerrahi verimliliğin optimize edilmesine katkıda bulunacağını söyledi. Daha önce deneyimli bir cerrah, ameliyat için istenen maksimum doğruluğu yaklaşık %90 oranında elde edebilirken, cerrahi kılavuz cihazlarıyla bu doğruluk %98'e yaklaşabiliyor. Profesör Dung, "Navigasyon teknolojisi, doğruluğu artırmaya yardımcı olabilen bir "vizör" gibidir ve ameliyatın başarı oranını artırmada önemli bir rol oynar," dedi.

Dr. Hieu'nun ekibi ve VinUni 3D Laboratuvarı'nın çözümü, Profesör Dung tarafından büyük beğeni topladı çünkü yeni teknoloji, her birey için hassasiyetle hastanın doğal anatomik parametrelerine uygun parametrelerle "çizimler" oluşturulmasına yardımcı oluyor ve böylece ameliyat süresini kısaltıyor. "Kişiselleştirilmiş kesim kalıpları oluşturmak için kullanılan 3D baskı teknolojisi aynı zamanda standardizasyon anlamına da geliyor ve yakın gelecekte Vietnam halkının özelliklerine uygun seri üretime geçebilecek ürünler yaratılmasına yardımcı oluyor," dedi.

Dünya genelindeki ünitelerde cerrahi kılavuz cihazlarının uygulanmasının şu anda yaklaşık 3-6 hafta sürdüğünü ve maliyetinin yaklaşık 3.000 ABD Doları olduğunu da sözlerine ekledi. Ancak yeni 3D baskı teknolojisiyle bu süre yalnızca 2 güne, maliyeti ise yalnızca birkaç milyon VND'ye iniyor. Profesör Dung, bir sonraki aşamada VinUni 3D Lab'ın ürünlerini birçok başka cerrahi uygulamada standartlaştırarak doktorların cerrahi verimliliğini artırmasına yardımcı olacağını ve aynı zamanda ülkedeki daha fazla hastanın dünyadaki ileri bilim ve teknolojiden faydalanmasını umduğunu belirtti.

Ödül töreninin ardından sevincini paylaşan Dr. Hieu, bunun ekibin birbirleriyle etkileşim kurup öğrenmeleri, ürünleri tanıtmaları ve aynı zamanda yüksek mesleki yeterliliğe sahip jüri üyelerinin ürünü daha da geliştirmek için görüşlerini paylaşmaları için bir oyun alanı olduğunu söyledi. "Ürünün, özellikle eklem protezi ameliyatı ve ortopedik travma geçiren hastalar olmak üzere birçok kullanıcıya ulaşmasını umuyorum; daha uygun maliyetli, üstün ve geliştirilmiş bir ürün ortaya çıkacak," dedi.

VnExpress'in 2023 Bilim Girişim Yarışması, ikinci yılında bilim ve teknolojiyi sevenler için bir oyun alanı yaratmayı umuyor; 40 yaşın altındaki profesyonel ve amatör bilim insanlarını hedef alarak, bilim ve teknolojideki gelişmelerin uygulanmasını hızlandırmak için girişimler, çözümler ve bağlantılar aramayı amaçlıyor.